配网智能优化节电系统的应用情况-----乌云其其格

　　摘要：本文在介绍配网智能优化节电系统的概念、结构和特点的基础上，以河南省三门峡市某轴承厂为例，介绍了配网智能优化节电系统在现场应用情况。从现场应用的情况来看，配网智能优化节电系统已经达到了预期的效果，用户能够根据监控系统掌握厂区配电系统的运行状况，对用户的决策提供一定的依据。

　　关键词：配网智能优化节电系统、现场应用、配电系统

　　一、引言

　　节能行业从二十世纪九十年代初传入国内到现在已有近二十年的时间，这近二十年内，中国的节能市场有了翻天覆地的变化，大量先进的节能产品为中国的节能降耗产生了积极的作用，但是国内的能源利用率与发达国家相比仍然很低。近5年来，以提高能效为核心的主动的节能增效策略的影响和带动下，越来越多的企业认识到提升能效对节电产业的意义，加上政府的政策向导与大力支持，节能公司的宣传推广，节能意识已经深入人心，系统节能逐渐被用户所接受，现在正处于市场培育期向成长期过度阶段。

　　万洲电气股份有限公司的配网智能优化节电系统的研发至今已历时两年多，在这两年多的研发过程中吸收了国内外领先的节能技术的精华，加上多年的生产节能降耗设备经验，为配网智能优化节电系统的推向市场做足了准备。

　　配网智能优化节电系统实施的首个项目是在河南省三门峡市的某个轴承厂，本文将以该轴承厂为例，介绍配网智能优化节电系统的现场应用情况。

　　二、配网智能优化节电系统的概况

　　2.1系统概念

　　配网智能优化节电系统是以节能为目的，集用电监控、节电分析和设备维护管理为一体的电力节能综合管理平台。可应用于钢铁、化工、冶金、建材、机械、矿业、木业、糖业等用电环境。

　　2.2系统结构

　　配网智能优化节电系统是由管理层、通讯层和设备层三个部分组成。管理层是配网智能优化节电系统直接与客户打交道的一层，主要包括上位机监控软件、分析软件等，是整个系统的核心部分，实现电力参数和电耗的统计处理、电能质量分析和提出节能策略等功能;通讯层由通讯服务器和智能通讯单元组成，完成现场各层之间的数据传输;设备层由节能设备和智能测控终端组成，智能测控终端实现电力参数的采集、数据计算处理、数据传输及执行或转发指令等功能，节能设备是实现系统各节电策略的主体。系统结构如下图所示。

　　图2-1系统结构

　　2.3系统特点

　　配网智能优化节电系统具有画面显示直观，数据刷新快，及时反应现场设备的运行状况，同时系统操作简单，方便用户使用，各种功能可根据用户的需求灵活变化，系统的设计快捷方便等特点。

　　三、现场应用情况

　　3.1现场基本情况

　　配网智能优化节电系统的首次应用是在河南省三门峡市的某个轴承公司，配网智能优化节电系统在该轴承厂，是在保证生产线安全、可靠、经济运行的条件下，为企业提供高质量节能增效工程化、信息化、管理规范化、数据可视化和工控管理空间化的综合管理系统。该厂的生有四个产车间、三个变压器、五条线路，近八十个监控设备，这就需要一个较为庞大的监控系统。

　　3.2监控软件的现场应用

　　配网智能优化节电系统的监控软件主要有系统图、配电柜图、一次接线图、网络图、数据采集、报警、日志、系统设置等界面，下面主要从这几个界面的表现形式和表达的内容介绍本系统在该厂的应用情况。

　　1)配网智能优化节电系统的系统图展示了用户系统的结构图、配电系统的通电情况和被监控设备的运行状况。如下图1号所示，该轴承厂有四个生产车间、八个高压开关柜、三个变压器等;用红色线表示通电，用灰色线表示断电，图中的所有设备都处于通电状态;另图中三个变压器的背景是黄色，用黄色背景表示该设备处于非经济运行状态;用红色背景表示报警状态，从图中可以看出某一时刻没有处于报警状态的设备。

　　2)一次图显示系统监控区域的一次接线图和相关的关键参数信息，如电压、电流、功率因数变量的实时数据。该轴承厂共有六个配电室，分别为高压配电室、一联车间配电室、二联车间配电室、三联车间配电室、紧固套车间配电室和地热空调配电室，因此一次接线图以配电室为单位划分为六个接线图。下图2号图是现场一联车间的一次接线图，从图中可以看出该车间各个回路的通电情况和每个回路所监控数据的实时变化情况。

　　3)网络图，即系统网络拓扑图，反映整个系统的通讯方式及网络结构组成，便于对通讯的管理和维护。结构组成包括管理层、通讯层和设备层三个层次，是整个系统通讯连接情况的反映。根据现场的采集终端的分布及配电室之间的距离，采用了五个通讯服务器，分别为一联车间通讯服务器、二联车间通讯服务器、三联车间通讯服务器、紧固套车间通讯服务器和地热空调通讯服务器。如下图3号所示，在网络图上可以一目了然的看到该轴承厂的通讯方式，即管理层与服务器、服务器与通讯服务器之间采用了以太网的通讯方式;通讯服务器与采集终端之间采用了RS485通讯，在图上也可以看到每个通讯服务器下面所挂的采集终端个数及各采集终端所监控设备的编号。

　　4)数据采集模块集中显示各设备的运行状况和所有参数的实时数据，便于对设备及线路运行情况实时监测。如下图4号所示。

　　图3-1 监控系统主要界面截图

　　5)报警模块中显示当前处于报警状态的设备的信息，可根据需求对设备的报警条件进行增加、删除和修改操作。在系统中运行的设备，当其运行状况符合报警条件时，在此页面上显示出来。如下图1号所示。

　　6)日志模块中显示配网智能优化节电系统的监控软件的登录和退出日志、设备维护日志、设备控制日志、SOE记录和异常信息等。如下图2号所示。

　　7)系统设置模块是为设置峰谷平时间及电价、监测变量、报警参数、用户的添加删除、用户组的权限和SOE通道而开发的模块。根据系统设置的需求此模块有峰谷平时间及电价、监测变量设置、报警管理、用户管理、组管理、修改密码和SOE通道设置等子模块。如下图3号所示。

　　8)二级菜单是配网智能优化节电系统的一个具有特色的组成部分，可以为客户提供一个完备的设备档案。二级菜单主要包括五个方面的内容，即设备属性、设备数据、设备维护、报警维护和日志维护等。设备属性中主要包含了设备的基本属性，例如，设备名称、厂家、设备编号等，如下图4号所示;设备数据显示该设备所有变量的实时数据;设备曲线主要展示该设备三项电流、电压、功率因数的实时数据曲线;报警维护主要显示该设备的报警状态和报警条件;日志维护主要显示该设备的维护日志等信息。

　　图3-2 监控系统界面截图

　　3.3分析软件的现场应用

　　分析软件对配电网络系统及设备的电力运行情况、电能质量情况及电耗的能效情况进行各种形式的统计、分析与展示，为企业用户全面的掌握生产用电情况，为提高企业整体用电能效提供了有力的工具与保证。

　　配网智能优化节电系统的分析软件主要由节能监测、数据分析、节能演示和数据统计四大部分组成，下面以河南省某轴承厂为例，介绍分析软件的现场应用情况。

　　1)节能监测模块主要以区域、线路和设备为分类，对配电系统的不同参数进行分析。针对区域的节能监测主要对配电系统各区域的总体用电量、月尖、峰、谷、平电量及月电费等进行分析;针对线路节能监测主要对配电系统的各线路的电力运行、电能质量及线路损耗进行分析;针对设备的节能监测分析包括设备总体用电分析、设备经济运行分析、电能质量分析及设备档案，下图分别为区域的月电费分析图和线路电力运行分析图。

　　如图3-4中红色字体的提示所示，根据系统中设的运行状况，分析软件给出相应的经济运行建议。

　　图3-4线路电力运行分析图

　　2)数据分析模块，主要对配电系统中的月负荷走势图、年度负荷对比图、月度电量走势图和年度电量对比图进行绘制的同时对监控数据和演示任务等历史数据进行分析统计，下图为年度负荷对比图。

　　3)节能演示模块主要是针对设备图形节能率的一个测试，可根据不同的厂区的不同接线图形，并选取相关的节能设备，然后通过指定时间段的启动或停止，最后通过采集的数据进行分析对比，以此来测试节能设备的节能率以及相关的运行情况。

　　4)统计报表主要是什对整个厂区的设备的参数计算统计，如针对变压器的电量和电费统计，以及电能质量和电力的综合分析。电量与电费分析主要是针对不同的设备，统计相关的电量与电费，其中电费是按不同的时间段以及不同的利率标准进行计算统计，得到指定时间段的电费。而电量分析则是以统计设备的吸收有功电能、释放有功电能、感性无功电能和容性无功电能为主。电能质量分析主要是以统计设备的A、B、C三相的电流谐波畸变率以及电压谐波畸变率和频率偏差。变量分析主要是针对设备采集的数据进行展示，提供各种设备不同时间段的运行情况，以及相关的运行数据。

　　四、总结

　　本文介绍了配网智能优化节电系统的概念、结构和特点的基础上，以河南省三门峡市某轴承厂为例介绍了配网智能优化节电系统的现场应用情况。

　　从配网智能优化节电系统在现场应用的情况看出，该系统不仅有市面上常见监控软件或组态软件的设备监控、设备维护、设备报警、系统日志、系统维护、曲线绘制、数据存储等功能，还具有从用电管理和分析方面的特色。其特色主要变现在：1)设备用电管理方面：①提供完备的设备档案;②安全控制用电设备;③综合保护，设备上安装的综合保护装置对配电网中出现的过流、过压等现象具有自动保护作用。2)分析方面：①重要设备的经济运行分析;②无功优化分析;③电能质量分析，包括谐波分析、电压偏差分析等;④企业生产报表分析。

　　目前虽然配网智能优化节电系统已经满足了市场的基本需求，然而到实现筹建中的电能综合管理还要解决很多技术上的问题，但是笔者相信在不远的将来配网智能优化节电会有更蓬勃的发展。